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Dante Labs - I fratelli hanno lo stesso DNA o può essere diverso?

I fratelli hanno lo stesso DNA o può essere diverso?

I fratelli hanno lo stesso DNA o può essere diverso? 

Non proprio. Ecco perché i tuoi genitori non hanno creato delle copie esatte di loro stessi e perché il DNA dei fratelli può essere sorprendentemente diverso 

Genitori e Fratelli

Due fratelli biologici,  per definizione hanno  ricevuto i propri  geni dagli stessi genitori. Nonostante ciò, ci possono essere differenze genetiche sorprendenti tra gli stessi fratelli e/o sorelle. Come scritto dal National Geographic, è recente la notizia di due bambine gemelle nate con colori della pelle diversi: una bambina ha ereditato i geni della madre e l'altra quelli del padre.

Ecco perché, anche se con gli stessi genitori, condividiamo con essi solo alcuni geni,  per circa il 50%. Questo accade perché ,il corpo umano, ha diversi meccanismi biologici che possono creare un numero quasi infinito di combinazioni di geni. E questo è ciò che dà a fratelli e sorelle DNA diversi.

DNA differenti

Il DNA è confezionato in speciali unità, chiamate cromosomi. Gli scienziati hanno numerato le coppie di cromosomi umani da 1 a 23, il che permette loro di localizzare e descrivere specifici geni. La maggior parte delle cellule sono diploidi, il che significa che hanno due copie di ogni cromosoma. Uno proviene dalla madre, e l'altro dal padre, che si somma ad un totale di 46 cromosomi. 

Di particolare importanza è la 23a coppia di cromosomi, essendo quella che definisce il sesso biologico. Le donne (XX) ereditano un cromosoma X da entrambi i genitori, mentre gli uomini (XY) ricevono sempre una Y dal padre e un X dalla madre.

All'interno di un organismo pluricellulare è necessario che tutte le cellule (per non riconoscersi reciprocamente come estranei) abbiano lo stesso patrimonio ereditario. Questo è garantito dalla mitosi, un meccanismo di duplicazione cellulare in cui i cromosomi di una singola cellula vengono divisi tra due cellule figlie. Si tratta di un meccanismo in cui l'uguaglianza delle informazioni genetiche è assicurata dal meccanismo di duplicazione del DNA, in una continuità cellulare che va dallo zigote (nato dall’unione spermatozoo e ovulo) alle ultime cellule dell'organismo, in quella che viene chiamata  “linea somatica” delle generazioni cellulari.

Grazie alla presenza di queste piccole variazioni nel “confezionamento” del DNA, ogni specie è capace di evolvere, adattarsi ai diversi ambienti nel corso della storia. Se tutte le informazioni genetiche fossero ereditate senza alcun tipo di cambiamenti, l'intera specie tenderebbe ad essere composta da individui geneticamente uguali, che non saranno mai capaci di evolversi ed adattarsi. Una tale mancanza di variabilità genetica potrebbe facilmente influenzare la sopravvivenza della specie al variare delle condizioni ambientali. È quindi necessario che il DNA della specie sia sottoposto ad una certa variabilità del materiale genetico  che  possa dar luogo ad un riassortimento, ad una mescolanza, non all'interno del singolo organismo, ma nel passaggio da una generazione all'altra. Questo avviene attraverso  il meccanismo di divisione cellulare chiamato meiosi (la meiosi è una forma di divisione cellulare che viene utilizzata solo per produrre una speciale categoria di cellule, chiamate gameti. A seconda del sesso biologico, il corpo produce un tipi di gameti: spermatozoi nell'uomo,ovociti nella donna).

Quanto DNA da’ ogni genitore?

Ogni bambino riceve il 50% del suo genoma dalla madre e il 50% dal padre . Durante la meiosi, i gameti ricevono un cromosoma casuale da ogni coppia materna e paterne. Questo significa che ci sono oltre 8 milioni di possibili combinazioni di DNA dai 23 set di cromosomi! 

Tuttavia, la natura ha un altro meccanismo per differenziare ulteriormente il DNA di fratello e sorella. Gli scienziati molto spesso ritrovano geni simili   nei fratelli ma in posizioni diverse: questa combinazione è possibile grazie a un meccanismo biologico chiamato crossing-over cromosomico che avviene durante la meiosi. 

I geni trasferiti da un cromosoma finiscono  sull'altro cromosoma. A causa di questo scambio, i gameti ricevono un puzzle unico assemblato dalle due fonti originali. Questo genera una diversità ancora maggiore tra i DNA dei fratelli.

Ogni gene è composto da migliaia di blocchi di DNA di una lettera: adenina (A), timina (T), guanina (G) e citosina (C). Le nostre cellule usano queste sequenze come un codice  per poi produrre le proteine, il codice genetico, appunto!.

Tutte le diversità genetiche descritte, sorprendentemente rappresentano solo l’ 1% tra individui diversi, una quantità molto piccola ma sufficiente a renderci individui unici, ognuno con il proprio colore degli occhi o dei capelli, il proprio carattere e le proprie caratteristiche metaboliche.

Queste alterazioni sono chiamate polimorfismi a singolo nucleotide (SNPs).

Non importa di quale famiglia siate, il DNA è sorprendentemente diverso!

 

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